基于观测器的不确定广义时滞系统保成本控制

讨论了基于观测器的一类不确定广义时滞系统的保成本控制问题,给出了系统保成本控制器的设计方法.控制器的构造使得闭环系统是鲁棒稳定的.利用线性矩阵不等式以及Lyapunov函数方法,给出了鲁棒保成本控制器存在的充分条件以及相应的可保成本指标,并证明了这个条件等价于一组线性矩阵不等式(LM Is)的可解性问题,同时推广了已知的相关结果.最后以算例验证了设计方法的有效性.     

不确定时滞广义系统的鲁棒H∞控制

针对不确定连续时滞广义系统,研究了鲁棒H∞控制问题.假设参数不确定性是范数有界的,设计了基于观测器的控制器,使闭环系统满足广义二次稳定和给定H∞性能指标.采用线性矩阵不等式方法,给出了该问题可解的充分条件,该条件对于选择合适的基于观测器的控制器设计方案具有实际指导意义.与已有结论相比,给出的条件中不合有等式限制.最后,给出了应用算例与仿真说明该方法的有效性.     

不确定非线性时滞系统的非脆弱保成本控制

研究了一类具有状态时滞的不确定非线性系统的非脆弱保成本控制问题。通过利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计非脆弱保成本控制律,使得闭环系统渐近稳定,并且系统的性能指标不超过某个确定的上界。通过求解一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题来设计最优非脆弱保成本控制器,以使得闭环不确定系统的性能指标最小化。仿真结果验证了该控制算法的有效性。     

不确定离散时滞分段系统的广义H2弹性控制

针对一类不确定离散时滞分段系统,研究了广义H2稳定性分析和带有时滞的状态反馈弹性控制器设计问题.通过构造适当的离散分段二次李亚普诺夫函数,利用分段二次李亚普诺夫稳定性理论,给出了对于所有的容许参数不确定性,闭环系统是广义H2稳定的充分条件;在此基础上,基于线性矩阵不等式(LMI)处理方法,提出了带有时滞的状态反馈弹性控制器增益阵的设计方案.仿真实例验证了所提方法的有效性.     

一类不确定时滞广义系统的保性能控制

针对一类具有状态时滞的不确定广义系统考虑其保性能控制问题.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式处理方法,提出了静态输出反馈情况下的保性能鲁棒控制器的存在条件和设计方法,保证了对所有允许的不确定性,闭环系统是稳定的,而且给出相应情况下的性能指标上界.最后举例说明该方法的正确性.     

中立型非线性不确定时滞系统的控制器设计

研究了一类中立型非线性不确定时滞系统的稳定性分析和状态观测器设计问题,系统包含状态时滞和非线性不确定性,基于Lyapunov稳定性理论,给出了该类时滞系统在非线性不确定性满足增益有界的条件下状态观测器存在的充分条件,并通过线性矩阵不等式(LMI)方法构造得出基于状态观测器的动态输出反馈控制器,最后给出一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

具有H∞干扰抑制的中立型系统保成本控制

针对一类范数有界时变非线性不确定性的中立型系统,将其转化为时滞广义系统.利用时滞广义系统的相关理论、Lyapunov-Krasovskii稳定性定理和线性矩阵不等式方法,通过无记忆状态反馈实现了具有H∞干扰抑制的保成本控制,并给出了具有H∞干扰抑制的中立型系统保成本控制器存在的充分条件及相应的干扰抑制保成本指标.控制器的设计使得闭环系统鲁棒稳定,具有给定H∞干扰衰减度同时使给定的干扰抑制保成本指标最优.所得结论等价于一组线性矩阵不等式（LMI）的可解性问题.最后给出算例以验证设计方法的有效性.     

不确定多时滞离散切换系统的输出反馈镇定

针对一类具有多重状态时滞和凸多面体不确定性的离散切换系统,研究该系统在任意切换信号下基于状态观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.首先通过状态变量的替换将多时滞项转变成不含时滞项,再利用分段Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,导出凸多面体不确定多时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈鲁棒镇定的充分条件,并将此条件转化成为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出基于状态观测器的输出反馈控制器.仿真结果表明设计方法是可行有效的.     

时滞广义区间系统的弹性保性能控制

研究了一类时滞广义区间系统的弹性保性能控制问题.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了系统弹性保性能控制器存在的条件,证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式的可行性问题,并用该线性矩阵不等式的可行解给出了弹性保性能控制器的一个参数化表示.进一步,通过求解一个凸优化问题,给出了系统的最优弹性保性能控制器的设计方法.最后的数值例子说明了所给方法的有效性.     

不确定时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计

研究了不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，通过构造增广系统，利用线性矩阵不等式方法，获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器，所给示例说明了本文方法的设计步骤和有效性。     

不确定时滞系统的鲁棒耗散控制

耗散不确定性是已经被广泛讨论的范数有界的不确定性和正实不确定性的广义化，因此，从二次型供给率的角度，将耗散不确定性引入线性时变时滞系统，研究了含有此类不确定性的线性时滞系统的鲁棒耗散控制问题，给出了线性矩阵不等式（LMI）形式的充分条件。而且，考虑了不确定时滞系统在状态反馈控制器作用下的闭环系统的耗散控制问题，同样给出了LMI形式的充分条件，并通过线性矩阵不等式的可行解构造出鲁棒耗散的状态反馈控制器。最后。通过实例证明了定理的可行性。     

一类非线性时滞系统的保性能控制器设计

针对一类具有非线性控制输入的参数不确定时滞系统和给定的保性能指标,研究了此类系统的保性能控制问题.利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具,得到了非线性不确定时滞系统的保性能控制存在的充分条件.与现有结果相比,考虑的保性能控制器是非线性的,并且保性能控制器可由线性矩阵不等式的解给出.得到的保性能控制器不仅保证...     

具有结构不确定性的时滞系统的最优非脆弱保性能控制

对一类具有结构不确定性的线性时滞系统的最优非脆弱保性能控制问题进行了研究.以线性矩阵不等式的形式给出了设计非脆弱保性能控制律的一个充分条件.然后给出了在使性能指标上界最小的意义下,最优非脆弱保性能控制律的设计算法.最后用例子演示了方法的有效性.     

一类不确定时滞网络控制系统的鲁棒容错保成本控制

针对一类具有时滞且模型中具有参数摄动的网络控制系统,研究在执行器发生故障的情况下系统具有鲁棒保成本可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论和容错控制理论得到满足系统存在鲁棒保成本控制器的一个矩阵不等式,进而将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,从而得出系统渐近稳定的充分条件和系统的保成本上界。最后用实例仿真证明结论的有效性。     

Delay-dependent guaranteed cost control for T-S fuzzy systems with time delays

This study introduces a guaranteed cost control method for nonlinear systems with time-delays which can be represented by Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy models with time-delays. The state feedback and generalized dynamic output feedback approaches are considered. The generalized dynamic output feedback controller is presented by a new fuzzy controller architecture which is of dual indexed rule base. It considers both the dynamic part and the output part of T-S fuzzy model which guarantees that the controller without any delay information can stabilize time-delay T-S fuzzy systems. Based on delay-dependent Lyapunov functional approach, some sufficient conditions for the existence of state feedback controller are provided via parallel distributed compensation (PDC) first. Second, the corresponding conditions are extended into the generalized dynamic output feedback closed-loop system via so-called generalized PDC technique. The upper bound of time-delay can be obtained using convex optimization such that the system can be stabilized for all time-delays whose sizes are not larger than the bound. The minimizing method is also proposed to search the suboptimal upper bound of guaranteed cost function. The effectiveness of the proposed method can be shown by the simulation examples.     

Adaptive non-linear compensation control based on neural networks for non-linear systems with time delay

This article investigates a new adaptive non-linear compensation controller for a class of time-delay non-linear systems with partly known dynamics. First, a non-linear neural-network(NN)-based identification model that includes a prior knowledge about the plant dynamics is discussed by using the approximation capabilities of NNs. Then, the adaptive non-linear compensation controller is developed to produce the desired tracking performance. The proposed controller based on the NN can reduce the effect of modelling uncertainties and provide the time-delay compensation, while stability of the closed-loop system is guaranteed. The effectiveness of the proposed scheme is demonstrated through the application to the control of a continuous stirred tank reactor.     

执行器有时滞的馈能式主动悬架的鲁棒控制

车辆用的馈能式主动悬架系统具有不确定参数,而且执行器有时滞.为了保证其稳定性、减振性和能量回收性能,我们提出了一种保成本/H∞鲁棒控制器设计方法.对车辆悬架系统性能方面的要求,用二次型加权性能指标和H∞性能指标反映.定义了一个Lyapunov函数代表这两个性能指标;根据这个Lyapunov函数,把闭环系统设计问题转化为一组线性矩阵不等式以求解控制器.根据直流电机工作原理,分析了参数摄动和执行器时滞对系统能量平衡的影响,推导出了能量平衡方程.最后对二自由度1/4车悬架模型进行了仿真;结果表明:对一定范围内的参数摄动和有界时滞,悬架系统在有效减振的同时,实现了能量的回收.     

Delta算子时滞系统的可靠D--镇定

研究同时含有执行器故障和传感器故障的Delta算子时滞系统的鲁棒可靠D-镇定问题.利用矩阵特征值理论和线性矩阵不等式方法,给出了Delta算子时滞系统D-稳定的充分条件,进而,针对同时含有执行器故障和传感器故障的Delta算子范数有界参数不确定时滞系统,设计鲁棒可靠D-镇定状态反馈控制器,使得对于所有容许的不确定性、执行器故障和传感器故障,Delta算子闭环时滞系统的极点均落在复平面指定圆盘区域内.最后,通过数值算例验证了控制器设计方法的可行性和有效性.